Hidrosanitario

DISEÑO HIDROSANITARIO PARA EL

LOCAL DEL GADP_EL PROGRESO

MEMORIA DE CÁLCULO

AGOSTO – 2013

DISEÑO HIDROSANITARIO PARA EL

LOCAL DEL GADP_EL PROGRESO

INDICE

1. ANTECEDENTES

2. DESCRIPCION DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE EN LA ZONA

3. DESCRIPCION DEL PROYECTO HIDRAÚLICO

4. DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE

DISEÑO HIDROSANITARIO PARA EL

LOCAL DEL GADP_EL PROGRESO

1. ANTECEDENTES

Nombre del Propietario: Junta Parroquial de El Progreso

Ubicación del Proyecto: Se encuentra ubicado entre la calle de la Plaza Cívica y una vía sin nombre, perteneciente a la Comunidad de El Progreso.

UBICACIÓN

Objetivo del Proyecto:

El objetivo del proyecto es abastecer de agua potable y alcantarillado a la edificación del local del Gobierno Autónomo Descentralizado Parroquial Rural de El Progreso.

2. DESCRIPCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE EN LA ZONA

Actualmente existe una toma de agua en la calle de la Plaza Cívica por lo que la acometida será tomada por esta calle. La matriz municipal de agua potable está constituida por tuberías de PVC, se considera una presión de llegada de 50 m.c.a la misma que fue tomada con un manómetro.

Sistema de Alcantarillado: En el estado actual tiene el abastecimiento por la Calle de la Plaza Cívica y otra matriz pasa por la via sin nombre que cruza por la parte posterior de la edificación.

3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO HIDRÁULICO

Descripción

La edificación del local del GADP El Progreso consta de un auditorio, oficinas, registro civil, bodega, infocentro, sala de espera, central telefónica y archivo distribuidos en tres plantas. En el presente estudio se determinarán las características y dimensiones que deberán tener el sistema de abastecimiento de agua potable, se considera necesario colocar un medidor general de 3/4”, se calculará el sistema de evacuación de aguas servidas y de aguas lluvias.

La acometida se recomienda cambiar para brindar un mejor servicio al edificio, la misma que será por medio de un collarín de 3/4” y tubería de cobre de 3/4”.

Criterios y Teoría Utilizada

Se utilizó las Especificaciones Técnicas de Instalaciones Hidrosanitarias para Edificios de ETAPA.

Condiciones Generales

Las instalaciones Hidráulicas, deberán ser proyectadas y construidas de manera que:

a) Garanticen el abastecimiento de agua en forma continua, en cantidad suficiente, con presiones y velocidades adecuadas para un perfecto funcionamiento de las piezas sanitarias y del sistema de tuberías.

b) Preservar la calidad del agua del sistema de abastecimiento.

El proyecto en general constará de memoria técnica descriptiva, cálculos, normas y especificaciones de los equipos a ser utilizados, Planos de cada una de las plantas de ser necesarios, esquemas isométricos hidráulicos así como todos los detalles que fueran necesarios para la ejecución de todos los elementos proyectados.

Sistemas de Abastecimiento:

La instalación es alimentada por la Red pública.

Sistemas de Distribución:

La alimentación de la red de distribución interna, es realizada desde la red pública.

Sistema de Distribución Directa:

Ya que la alimentación de la red de distribución es desde la red pública de abastecimiento, en este sistema será de mucho interés el impedir flujos inversos hacia la red pública.

Caudales

Caudales de los Puntos de Utilización:

Los caudales de proyecto de los puntos de utilización a ser considerados en el diseño de los SUBRAMALES están indicados en la tabla a continuación:

PUNTO DE UTILIZACION CAUDAL PESO

-------------------------------------------------------

Bebedero 0.05 0.1

Tina de Baño 0.30 1.0

Bidé 0.10 0.10

Inodoro 0.10 0.30

Ducha 0.20 0.50

Lavadora de ropa o platos 0.20 1.00

Lavatorio 0.10 0.50

Pila de cocina 0.25 0.70

Tanque de lavar ropa 0.30 1.00

Sanitario (Valv.desc.) 1.90 4.00

Urinario (desc. cont) 0.075 0.20

Urinario (con cisterna) 0.10 0.30

Fregadero de restaurante 0.30 1.00

Lavadora automática 0.20 1.00

Grifo aislado 0.15 1.00

Grifo de garaje 0.30 1.00

Caudal de la Acometida Domiciliaria:

En el caso de sistemas de distribución directa, la acometida domiciliaria, además de ser el medio de alimentación, forma parte del sistema de distribución. El caudal utilizado para su dimensionamiento se calcula según el acápite siguiente.

En el caso de sistemas de distribución indirecta, el caudal mínimo necesario, debe ser suficiente para abastecer al consumo diario del edificio para lo cual se utilizará la siguiente ecuación:

Qmin = Cd/86400

en donde:

Cd = Consumo diario Litros

Qmin = Caudal mínimo L/s.

Caudal de Dimensionamiento del Distribuidor y Columnas de Distribución:

Tomando en cuenta el aspecto económico en el dimensionamiento tramo por tramo de la red de distribución, deberán ser previstos los caudales tramo por tramo. Serán determinados a partir de los pesos atribuidos a los diversos puntos de utilización conforme a la tabla (Punto de Utilización – Caudal – Peso).

Se recomienda para la estimación de estos caudales la aplicación de la siguiente formula:

Q = C ΣP

en donde:

Q = Caudal en l/s.

C = Coeficiente de descarga = 0.25 l/s.

ΣP = Suma de los pesos correspondientes a todas las piezas de utilización alimentadas a través del tramo considerado.

La utilización de otro método de cálculo diferente al citado, debe ser convenientemente justificada en la memoria técnica del proyecto.

Dimensionamiento

Generalidades

Todas las tuberías de la instalación interna, serán dimensionadas para funcionar como conductos a presión. Con la finalidad de tener en cuenta los aspectos económicos, toda instalación interna debe ser dimensionada tramo por tramo.

En virtud de ser conductos a presión, es necesario que queden perfectamente definidos, para cada tramo, los cuatro (4) parámetros hidráulicos de escurrimiento como son: caudal, velocidad, perdida de carga, presión.

Presiones

Todas las redes de distribución internas, deben ser proyectadas de manera que las presiones estáticas o dinámicas en cualquier punto se sitúen dentro del siguiente campo de variación:

• Presión estática máxima: 4 Kg./cm2

• Presión dinámica mínima: 0.5 Kg./cm2

Velocidades

Las velocidades máximas en las tuberías no deben pasar el valor dado por la fórmula:

V = 14  D

En donde:

V= velocidad en m/s

D= diámetro nominal en metros.

En todo caso este valor no superará los 2.5 m/s.

Pérdida de Carga:

Para el dimensionamiento se tomarán en cuenta tanto los valores de pérdida de carga en los tramos de tuberías así como la pérdida de carga localizada por accesorios. El cálculo de la pérdida de carga se lo realizará con la utilización de fórmulas de uso corriente. Se recomienda la utilización de las fórmulas de Fair Whipple Hsiao y la de Flamant.

Flamant: d .J v^7 ^(1/4)

= b

4 d

En donde:

b= 0.000185 para los mismos tubos pero nuevos

Q= caudal en l/s.

d= diámetro en mm

v= velocidad en m/s.

j = pérdida de carga en m/m

Fair whipple hsiao:

Para tubería de pequeño diámetro:

Tubería de cobre o latón (agua fría):

Q = 55.934 d^2.714 j^0.571

ó

j = 0.000869 (Q^1.75)/(d^4.75)

Tubería de cobre o latón (agua caliente):

Q = 63.281 d^2.714 j^0.571

en donde:

Q = caudal en m3/s

d = diámetro en m

j = pérdida de carga en m/m

Diámetros

Los diámetros mínimos de los ramales y sub ramales no serán inferiores a los indicados en el siguiente cuadro. De ninguna manera no se permite la reducción de diámetros de una tubería en el sentido inverso del flujo de agua.

PUNTO DE UTILIZACION DIAMETRO NOMINAL

(mm) (pulg.)

----------------------------------------------------------

Baño ( tinas) 15 1/2

Bebederos 15 1/2

Bidé 15 1/2

Sanitario con caja de descarga 15 1/2

Sanitario con válvula descarga 32 * 1 1/4

Ducha 15 1/2

Lavatorio 15 1/2

Lavadora de ropa o de platos 20 3/4

Tanque de lavado de ropa 20 3/4

Urinario auto aspirante 25 1

Urinario no aspirante 15 1/2

Tanque de cocina 15 1/2

Calefón eléctrico 20 3/4

--------------------------------------------------------------

Nota: Cuando la presión estática es inferior a 3 Mca., se instalará la caja de descarga en un su ramal con diámetro nominal de 40 mm o 1 1/2.

Consumos

Para el cálculo de la Red de Agua se ha estimado una presión referencial para la calle de la Plaza Cívica de 50 m.c.a.

Los pesos y caudales que tenemos actualmente en la Edificación son:

DATOS ACTUALES

PUNTO DE UTILIZACIÓN CAUDAL PESO

Inodoro 0.1 0.3

Lavadora 0.1 0.5

Acometida, Medidores.

La acometida se calculó mediante la fórmula:

D = 1000 x RAIZ ((4Q)/ (3.1416V))

V se asume 2,5 m / seg. la cual es la velocidad máxima que se puede considerar de acuerdo a las normas de ETAPA para instalaciones hidrosanitarias de edificios.

CÁLCULO DE LA ACOMETIDA (RECOMENDADA)

Acometida (Medidor General)

PESOS 7.70 u

COEF. DE DESCARGA 0.25 l / s

CAUDAL 0.0007 m3/s

VELOCIDAD 2.50 m/s

DIAMETRO 18.80 mm

DIAMETRO ASUMIDO 3/4 pulg

CÁLCULO DE LOS MEDIDORES

Datos de Medidores:

D(pulg) Qmáx (l/s)

½” 0.86

¾” 1.33

1” 1.96

Se utilizan las normas y recomendaciones Brasileñas para el cálculo.

Pérdida en el Medidor Principal:

J=10*(Qd/Qmáx)^2

Dimensionamiento del Medidor General

Diametro D= 17.00 mm 3/4

Caudal Q= 0.6937 l/s

Area A= 0.0002 m2

Velocidad v= 3.06 m/s

Perdida j= 2.72 m

Porcentaje %= 52.16 %

Caudal Máximo Qm= 1.33 l/s

4. DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE.

Descripción

Para el cambio de la red se ha escogido tubería de PVC debido a su facilidad de instalación, buen comportamiento hidráulico, por ser un material inerte y que resiste bien las velocidades y presiones. La presión que se considerará es la proveniente de la red principal, pues se considera suficiente ya que se trata de una edificación de tres pisos.

Corrida de la Red

Para toda la red (agua fría) se utilizó tubería de PVC, los diámetros utilizados son de 1/2” y 3/4".

Accesorios

Los accesorios usados para el diseño incluyen codos, tees, uniones, los mismos que se encuentran ubicados en el plano adjunto al presente documento.

Cada aparato hidráulico debe ser instalado con su respectiva llave de corte, con el fin de facilitar las labores de mantenimiento y en caso de fallos se pueda dejar sin servicio un aparato sin afectar al resto de la red.

A continuación se muestra un cuadro de cálculos realizados para el diseño de la red.

5. SISTEMA DE DESAGUES.

5.1 Sistema Sanitario.

Para el cálculo se utiliza las unidades de descarga, las mismas que tienen un valor propio para cada aparato. Una unidad de descarga es equivalente a 28 l/min y corresponde a la descarga de un lavatorio residencial.

Se utilizan las normas y recomendaciones Brasileñas para el cálculo. A continuación se presenta la estimativa de descargas, el diámetro mínimo de ramales y columnas de descarga.

Aparato Número de Unidades de Descarga Diámetro Mínimo (plg) Diámetro Mínimo (mm)

Inodoro 4 4 100

lavatorio 4 1 1/2 40

Tanque de cocina 1 1 1/2 40

Tanque de lavado 1 1 1/2 40

Ducha 3 1 1/2 40

Diámetro mínimo de ramales de descarga

Número de Unidades de Descarga Diámetro Mínimo (mm)

1 30

4 40

7 50

13 60

24 75

192 100

432 125

742 150

Todo el sistema de recolección de aguas servidas y aguas lluvias funciona a gravedad. Tendrán una pendiente mínima del 2%.

Se utilizará el diámetro de 50 mm. para las descargas de los aparatos, con excepción de los inodoros, cuya salida será de 110 mm.

Se inició el cálculo con la ubicación de las bajantes de aguas servidas y procedemos a comprobar que las unidades de descarga proporcionadas por los aparatos conectados a cada una de las bajantes no sobrepase la capacidad de las mismas.

b.- Número de unidades de descarga por aparato y por la planta.

PLANTA BAJA

Aparato Diámetro mínimo Unidad de descarga Aparatos Total

(mm) pulgadas (U.D.) (U) (U.D.)

Inodoro 100 4 6 5 30

Lavatorio 40 1½ 2 6 12

Total Unidades de Descarga ----- > 42

PRIMERA PLANTA ALTA

Aparato Diámetro mínimo Unidad de descarga Aparatos Total

(mm) pulgadas (U.D.) (U) (U.D.)

Inodoro 100 4 6 4 24

Lavatorio 40 1½ 2 3 6

Total Unidades de Descarga ----- > 30

SEGUNDA PLANTA ALTA

Aparato Diámetro mínimo Unidad de descarga Aparatos Total

(mm) pulgadas (U.D.) (U) (U.D.)

Inodoro 100 4 6 0 0

Lavatorio 40 1½ 2 0 0

Total Unidades de Descarga ----- > 0

BAJANTES

Planta Unidades de descarga Diámetro

por planta acumuladas bajante

2DA PLANTA ALTA 0 0 100

1RA PLANTA ALTA 30 30 100

PLANTA BAJA 42 72 100

5.2 Sistema Pluvial.

En cuanto a la recolección de aguas lluvias, todo el sistema de bajantes tiene un diámetro de 110 mm., esto con el fin de abastecer el área de cubiertas y considerando una lluvia máxima probable de 150 mm/hora.

BIBLIOGRAFÍA:

“Instalaciones hidrosanitarias. (Fontanería y saneamiento)” de Enrique Carnicer Royo y Concepción Mainar Hasta.

“Especificaciones Técnicas para diseño de agua potable y alcantarillados. ETAPA.

“Diseños hidráulicos, sanitarios y de gas en edificaciones” Héctor Alfonso Rodríguez Díaz.

Atentamente.

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